Những loài kén ăn như gấu trúc sẽ ăn cả ngày do biến đổi khí hậu

Hơn một phần ba số loài động vật trên trái đất, từ bọ cánh cứng đến bò và voi, đều phụ thuộc vào chế độ ăn từ thực vật. Thực vật là nguồn thực phẩm ít calo, vì vậy động vật có thể gặp khó khăn trong việc tiêu thụ đủ năng lượng để đáp ứng nhu cầu của chúng. Hiện nay, biến đổi khí hậu đang làm giảm giá trị dinh dưỡng của một số loại thực phẩm trong thực đơn của động vật.

Các hoạt động của con người đang làm tăng nồng độ carbon dioxide trong khí quyển và làm tăng nhiệt độ toàn cầu. Do đó, nhiều loài thực vật đang phát triển nhanh hơn trên khắp các hệ sinh thái trên toàn thế giới.

Một số nghiên cứu cho rằng "sự xanh hóa của trái đất" này có thể bù đắp một phần lượng khí thải nhà kính đang gia tăng bằng cách lưu trữ nhiều carbon hơn trong thực vật. Tuy nhiên, có một sự đánh đổi: Những loại thực vật nhanh lớn này có thể chứa ít chất dinh dưỡng hơn trong mỗi khẩu phần chay mà động vật tiêu thụ.

Ellen Welti là nhà sinh thái học thuộc Viện Smithsonian. Welti và các đồng nghiệp đang nghiên cứu xem xét cách pha loãng chất dinh dưỡng có thể ảnh hưởng đến các loài trên khắp chuỗi thức ăn. Trọng tâm của họ là tìm hiểu phản ứng ở các quần thể ăn thực vật, từ châu chấu nhỏ đến gấu trúc khổng lồ.

Họ tin rằng những thay đổi lâu dài về giá trị dinh dưỡng của thực vật có thể là nguồn cơn khiến quần thể động vật suy giảm nhưng nguyên nhân này chưa được đánh giá đúng mức. Những thay đổi này ở thực vật không thể nhìn thấy bằng mắt thường, như mực nước biển dâng cao. Chúng cũng không đột ngột và sắp xảy ra, như bão hay nắng nóng. Nhưng chúng có thể gây tác động quan trọng theo thời gian.

Động vật ăn thực vật có thể cần nhiều thời gian hơn để tìm và tiêu thụ thức ăn nếu thực đơn của chúng trở nên kém dinh dưỡng hơn. Điều đó khiến chúng phải đối mặt với nhiều rủi ro hơn từ động vật ăn thịt và các căng thẳng khác trong quá trình này. Giá trị dinh dưỡng giảm cũng có thể khiến động vật kém khỏe mạnh hơn, làm giảm khả năng sinh tồn, sinh sản và phát triển của chúng.

Carbon tăng, chất dinh dưỡng giảm

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng biến đổi khí hậu đang gây ra tình trạng pha loãng chất dinh dưỡng trong cây lương thực của con người. Sự suy giảm các chất dinh dưỡng vi lượng vốn đóng vai trò quan trọng trong quá trình tăng trưởng và sức khỏe, là một mối quan tâm đặc biệt. Hồ sơ dài hạn về giá trị dinh dưỡng của cây trồng đã cho thấy sự suy giảm của đồng, magiê, sắt và kẽm.

Đặc biệt, tình trạng thiếu sắt, kẽm và protein ở người dự kiến sẽ gia tăng trong những thập niên tới do nồng độ carbon dioxide tăng cao. Những sự suy giảm này dự kiến sẽ có tác động rộng rãi đến sức khỏe và thậm chí là sự sống còn của con người. Trong đó, những tác động mạnh nhất ở những quần thể phụ thuộc nhiều vào gạo và lúa mì, chẳng hạn như ở Đông Á và Trung Á.

Giá trị dinh dưỡng của thức ăn chăn nuôi cũng đang giảm. Gia súc dành nhiều thời gian để ăn và thường gặp khó khăn trong việc nạp đủ protein để đáp ứng nhu cầu của chúng. Nồng độ protein đang giảm trong cỏ trên khắp thế giới. Xu hướng này đe dọa cả gia súc và người chăn nuôi, làm giảm trọng lượng của vật nuôi và khiến người sản xuất chịu thiệt hại.

Sự pha loãng chất dinh dưỡng cũng ảnh hưởng đến các loài hoang dã. Tiêu biểu nhất là gấu trúc khổng lồ. Vì chúng sinh sản với tốc độ thấp và phạm vi môi trường sống bó hẹp nên chúng được phân loại là loài dễ bị tổn thương. Sự sống còn của chúng bị đe dọa do chuyển đổi đất để canh tác và phát triển. Gấu trúc cũng có thể trở thành loài động vật biểu tượng cho mối đe dọa của sự pha loãng chất dinh dưỡng.

Gấu trúc khổng lồ là loài hoàn toàn phụ thuộc vào tre và dành phần lớn thời gian trong ngày, khoảng 10 đến 14 giờ mỗi ngày hoặc hơn để ăn tre. Hiện nay, nhiệt độ tăng cao đang làm giảm giá trị dinh dưỡng của tre và khiến cây khó tồn tại hơn.

Một ngày dành 14 giờ để ăn có lẽ vẫn chưa đủ với gấu trúc

Trong khi đó, côn trùng bị tác động mạnh mẽ nhưng theo tùy mỗi loài lại chịu ảnh hưởng khác nhau. Côn trùng là mắt xích thiết yếu của mạng lưới sự sống thụ phấn cho nhiều loài thực vật có hoa, đóng vai trò là nguồn thức ăn cho chim và động vật, đồng thời thực hiện các chức năng sinh thái quan trọng khác. Trên khắp thế giới, nhiều loài côn trùng đang suy giảm ở các khu vực phát triển do môi trường sống của chúng đã được chuyển đổi thành trang trại hoặc thành phố.

Ngoài tự nhiên cũng không khá hơn. Ở những khu vực ít bị ảnh hưởng bởi hoạt động của con người, bằng chứng cho thấy những thay đổi về hóa học thực vật có thể đóng vai trò trong việc làm giảm số lượng côn trùng.

Nhiều loài côn trùng là loài ăn thực vật có khả năng bị ảnh hưởng bởi giá trị dinh dưỡng của thực vật giảm. Các thí nghiệm đã phát hiện ra rằng khi nồng độ carbon dioxide tăng lên, quần thể côn trùng giảm, ít nhất là một phần là do nguồn cung cấp thực phẩm chất lượng thấp hơn.

Tuy nhiên, không phải tất cả các loài côn trùng đều suy giảm và không phải tất cả các loài côn trùng ăn thực vật đều phản ứng theo cùng một cách với sự pha loãng chất dinh dưỡng. Các loài côn trùng nhai lá, chẳng hạn như cào cào và sâu bướm, phải chịu những tác động tiêu cực nhất, trong đố có việc giảm sinh sản và kích thước cơ thể nhỏ hơn.

Ngược lại, châu chấu châu Phi thích thực vật giàu carbon, vì vậy nồng độ carbon dioxide tăng cao có thể gây ra sự gia tăng các đợt bùng phát châu chấu. Một số loài côn trùng như rệp và ve sầu… ăn mạch rây (mô sống bên trong thực vật mang thức ăn được tạo ra trong lá đến các bộ phận khác của cây) cũng có thể được hưởng lợi từ thực vật giàu carbon.

Sự pha loãng dinh dưỡng đáng để nghiên cứu

Sự suy giảm chất lượng thực phẩm thực vật rất có thể ảnh hưởng đến những nơi mà chất dinh dưỡng vốn đã khan hiếm và động vật hiện đang phải vật lộn để đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng của chúng. Sự pha loãng chất dinh dưỡng cũng là một vấn đề ở đại dương, nơi nước ấm lên nhanh chóng đang làm giảm hàm lượng dinh dưỡng của tảo bẹ biển khổng lồ.

Một số loại động vật ăn thực vật có khả năng phải đối mặt với sự suy giảm lớn hơn vì chúng cần thức ăn chất lượng cao hơn. Động vật gặm nhấm, thỏ, gấu túi, ngựa, tê giác và voi đều là động vật có dạ dày đơn giản, một ngăn và dựa vào vi khuẩn trong ruột để chiết xuất chất dinh dưỡng từ thức ăn giàu chất xơ.

Các loài này cần nhiều thức ăn giàu dinh dưỡng hơn động vật nhai lại gồm động vật ăn cỏ như gia súc, cừu, dê và bò rừng bizon (Động vật nhai lại với dạ dày bốn ngăn tiêu hóa thức ăn theo từng giai đoạn). Động vật nhỏ hơn cũng thường cần nhiều thức ăn giàu dinh dưỡng hơn động vật lớn hơn, vì chúng có quá trình trao đổi chất nhanh hơn và tiêu thụ nhiều năng lượng hơn trên một đơn vị khối lượng cơ thể. Động vật nhỏ hơn cũng có ruột ngắn hơn, vì vậy chúng không thể dễ dàng chiết xuất tất cả các chất dinh dưỡng từ thức ăn.

Cần có nhiều nghiên cứu hơn để hiểu vai trò của sự pha loãng chất dinh dưỡng trong sự suy giảm của từng loài. Trong đó gồm cả các thí nghiệm làm tăng nồng độ carbon dioxide một cách nhân tạo và các nghiên cứu theo dõi những thay đổi lâu dài về hóa học trong thực vật cũng như động vật tiêu thụ chúng.

Về lâu dài, điều quan trọng là phải hiểu cách sự pha loãng chất dinh dưỡng đang thay đổi toàn bộ chuỗi thức ăn, gồm sự thay đổi về loài và đặc điểm thực vật cũng như tác động đến các nhóm động vật khác như động vật ăn thịt và những thay đổi trong tương tác giữa các loài. Những thay đổi về giá trị dinh dưỡng của thực vật do nồng độ carbon dioxide tăng có thể có tác động sâu rộng đến toàn bộ hệ sinh thái trên toàn thế giới.

Anh Tú